MaSat-1

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2020. július 11-én felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 2 szerkesztést igényelnek .
MaSat-1
Vevő Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Operátor Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Feladatok Technológiai műhold [1]
Műhold föld
Indítóállás Kuru
hordozórakéta Vega
dob 2012. február 13. [2]
A repülés időtartama 3 hét
COSPAR ID 2012-006E
SCN 38081
Műszaki adatok
Súly 1 kg
Méretek CubeSat
Az aktív élet élettartama 3 év
Orbitális elemek
Orbit típus alacsony földpálya

A MaSat-1  az első magyar mesterséges földi műhold . A név a Magyar (magyar) és a Satellite ( angolul  -  "Satellite") szavak kombinációjából származik  . Építette a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem . 2012. február 13-án bocsátották alacsony Föld körüli pályára a Vega új európai hordozórakéta első repülésével a Kourou kozmodrómról . A műhold a 70 cm-es amatőr sávon 437,345 kHz frekvencián továbbítja a telemetriai információkat, amelyeket a budapesti nyomkövető központ fogad. A központot Charles Simonyi segítségével 2009. március 31- én az ISS -re tett expedíciója során tesztelték [3] .

Létrehozási előzmények

2007 szeptemberében a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem lelkes egyetemi és posztgraduális hallgatóinak egy csoportja elhatározta, hogy megtervez és megépít egy kis műholdat. Ezt a kezdeményezést az egyetem két tanszéke támogatta: az Elektronikus Műszerek Tanszék és a Szélessávú Infokommunikáció és Elektromágneses elmélet Tanszék , valamint az egyetem űrkutató csoportja.

A küldetés céljai és célkitűzései:

Emellett a műhold létrehozása, felbocsátása és üzemeltetése során szerzett tapasztalatokat tovább hasznosítják a hallgatók képzésében, valamint a műholddal kapcsolatos tudományos dolgozatok elkészítésében. A műhold elkészítéséhez kizárólag magyar technológiát alkalmaztak, a tervezést és a kivitelezést Magyarországon tervezték és gyártották. További cél volt Magyarország pályázata az Európai Űrügynökséghez (ESA). A tervek szerint a jövőben újabb ESA projektekben vesznek majd részt magyar mérnökök , ami nagyságrendekkel növeli az iparág bevételeit és a szakemberek számát.

A küldetés sikerességének kritériumai

Minimális:

További:

Teljes:

Technológiai célok

A műhold szerkezete és felszereltsége

Fedélzeti számítógép

A fedélzeti számítógép vezérli az összes működési folyamatot a műholdas áramkörökben. A projekt megnövekedett hibaveszélyessége miatt megnövelt biztonsági ráhagyással került kialakításra. Két azonos blokkból áll, amelyek ugyanazt a szoftverkészletet használják, és párhuzamos kapcsolódási áramköröket használnak a többi műholdkomponenssel. A blokkok között azonban nincs kommunikáció . Az áramellátó rendszert úgy alakították ki, hogy a két egység közül csak az egyik működjön. A blokkok azonosíthatják magukat, és telemetriai úton továbbíthatják az aktuális működő blokkról szóló információkat [5] .

Magasság- és attitűdszabályzó rendszer

Magasságellenőrző és -meghatározó rendszer (ADCS ) – Az  ADCS panel a fedélzeti számítógép és a rádiókommunikációs eszközök között található . A panel ADCS érzékelőket és egy mikrokontrollert tartalmaz, amely információkat gyűjt, és az I2C protokoll segítségével kommunikál a központi számítógépes mikrokontrollerrel . A vezérlőjelet a mikrokontroller teljesítményerősítője számítja ki , amely egy tekercs vezérlőpanelt is tartalmaz. A vezérlő egyik oldalán térhatású tranzisztorok vannak , amelyek híddal vannak összekötve a tekercssel . A tekercs átlagos feszültségét az állandó frekvenciájú, de állandó üzemmódban változó indítójel határozza meg. Az ADCS a központi számítógépen keresztül adatokat küld a rádiókommunikációs eszköznek. Ez lehetővé teszi az ADCS működéséről telemetriai információk küldését a földi állomásoknak, valamint a vezérlő üzemmódjainak és paramétereinek konfigurálását. Az ADCS "MaSat-1" gazdag eszközkészlettel rendelkezik, beleértve a digitális iránytűt , háromtengelyes magnetométerrel és gyorsulásmérővel , háromtengelyes mikroelektronikai-mechanikus szögsebességmérővel . Ezenkívül a műhold mindkét oldalán elhelyezett külső fotocellák analóg jelét az ADCS panelbe integrált külön mikrokontroller dolgozza fel [6] .

Kommunikációs rendszer

Nincs külön kommunikációs modul, minden szükséges átvitelvezérlési funkciót az ADCS lát el . Az átvitelt energiatakarékos üzemmódban 100 mW, normál üzemmódban 400 mW teljesítményű rádióadó végzi . Alapértelmezés szerint minden negyedik átvitel normál módban történik. Az egyetlen chipből álló adó-vevő 200-900 MHz-es frekvenciatartományt használ, rövid és közepes távolságú jelátvitelre tervezték, így a maximális teljesítmény nem haladja meg a 16 dBm-t, ez nem elegendő a frekvenciatartomány lefedéséhez , ezért szükség volt egy további erősítő felszerelésére. A túlzott energiafogyasztás elkerülése érdekében egyszerre csak a szükséges egységek kapcsolódnak be. A blokkváltást a kommunikációs rendszer kezeli az ADCS logikai eszköz segítségével. További bonyodalom az eszközök lefoglalásának szükségessége. Minden áramköri blokk duplikált, ezért egy jól megtervezett átkapcsolás szükséges az esetleges meghibásodások elkerülése érdekében. A redundáns alkatrészek közötti váltást fedélzeti számítógépblokkok végzik. Mivel a "MaSat-1" az amatőr frekvenciasávban fog működni, az adás a hívójellel (HA5MASAT) kezdődik, ehhez a jel Morze-kóddal [7] van kódolva .

Áramellátási rendszer

Az áramellátó rendszer kezeli a műhold elsődleges és másodlagos áramforrását, és elosztja az energiát a fedélzeti alrendszerek között. Mivel a rendszer kritikus fontosságú a műhold számára, a megbízhatóságára különös figyelmet fordítottak. Más rendszerekhez hasonlóan az áramellátó rendszer számos eleme megkettőződött. A fő áramforrás a kocka minden oldalán elhelyezett 6 napelem , amelyek táplálják a műholdat, amikor a Nap megvilágítja. A napelemek 6 független, szabályozatlan gyűjtősínen keresztül továbbítják energiájukat. Az akkumulátorokból érkező elektromos áram összegzése diódák segítségével történik, amelyek megakadályozzák az energia kiáramlását a nem világító vagy üresjáratú akkumulátorokhoz. Amikor a műhold a Föld árnyékában van, egyetlen lítium-ion akkumulátor táplálja . Az akkumulátor közvetlenül csatlakozik a fedélzeti buszhoz, amelynek szabályozatlan feszültsége információt ad az akkumulátor töltöttségéről. A tápbuszt kondenzátorok szűrik , amelyek megvédik a terhelés hirtelen változásaitól, amelyek az akkumulátor termelésében és az energiaforrásokban bekövetkező változásokkal járnak. A fedélzeti alrendszereket két redundáns redundancia üzemmódban működő konverter által generált 3,3 V-os áram táplálja. Az energiaelosztás a fedélzeti számítógép segítségével történik [8] .

hadtest

A ház összeköti az elemeket egymással és megvédi azokat a térkörnyezet külső hatásától . A testelemek fő és másodlagos elemekre vannak osztva. A fő szerkezeti elemek alkotják a műhold "csontvázát", amely biztosítja a rendszer stabilitását. A másodlagos elemek bizonyos elemekhez és panelekhez nyújtanak támogatást. A karosszéria repülőgép - alumíniumból készült , kiváló minőségű kidolgozás . A tok kibírja az extrém gyorsulást és rázkódást az indítás során, emellett megvédi a készüléket az űrkörnyezettől és annak durva hatásaitól ( hőmérséklet , sugárzás ) [9] .

Jegyzetek

  1. Hivatalos küldetési  oldal . BME CubeSat. Letöltve: 2012. február 5. Az eredetiből archiválva : 2009. február 9..  (Hozzáférés: 2012. február 7.)
  2. RN VEGA . ESA. Az eredetiből archiválva : 2012. május 1.
  3. Jogi támogatás a MaSat-1 csapat számára (elérhetetlen link) . P.B.L.V. Az eredetiből archiválva : 2012. szeptember 11. 
  4. A projekt leírása  (eng.) . BME. Letöltve: 2012. február 6. Az eredetiből archiválva : 2012. február 4..  (Hozzáférés: 2012. február 7.)
  5. Fedélzeti számítógép  (angol)  (elérhetetlen link) . BME. Archiválva az eredetiből 2012. február 17-én.  (Hozzáférés: 2012. február 7.)
  6. Magasság- és helyzetszabályozó rendszer  (angol)  (elérhetetlen link) . BME. Archiválva az eredetiből 2012. február 17-én.  (Hozzáférés: 2012. február 7.)
  7. Kommunikációs rendszer  (angol)  (elérhetetlen link) . BME. Archiválva az eredetiből 2012. február 17-én.  (Hozzáférés: 2012. február 7.)
  8. Áramellátási rendszer  (angol)  (elérhetetlen link) . BME. Archiválva az eredetiből 2012. február 17-én.  (Hozzáférés: 2012. február 7.)
  9. Corpus  (angol)  (elérhetetlen link) . BME. Archiválva az eredetiből 2012. február 17-én.  (Hozzáférés: 2012. február 7.)